(57)【要約】  固定側電極部と可動側電極部とが互いに中心軸を一致させて対向して配置され、前記可動側電極部に設けられた可動接触子が前記中心軸上を往復動作して前記固定側電極部に設けられた固定側接触子と接離することにより、両電極部間を通流する電流を開閉する電流開閉器であって、前記固定側電極部および前記可動側電極部の少なくともいずれか一方に設けられ、それぞれ着磁方向を前記中心軸方向に揃えて各本体が前記中心軸上に配置されるとともに、隣接するもの同士の間では同じ極性同士を互いに対向させ突き合わせるようにして配置された複数個の永久磁石、を備えた電流開閉器を提供する。
2011104902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側電極部と可動側電極部とが互いに中心軸を一致させて対向して配置され、前記可動側電極部に設けられた可動接触子が前記中心軸上を往復動作して前記固定側電極部に設けられた固定側接触子と接離することにより、前記固定側電極部と前記可動側電極部の間を通流する電流を開閉する電流開閉器であって、
前記固定側電極部および前記可動側電極部の少なくともいずれか一方に設けられ、それぞれ着磁方向を前記中心軸方向に揃えて配置され、前記中心軸を中心として半径が前記可動接触子の外径で規定される円筒状の領域の内側に配置されるとともに、隣接するもの同士の間では同じ極性同士を互いに対向させ突き合わせるようにして配置された複数個の永久磁石、
を備えることを特徴とする電流開閉器。
【請求項２】
前記複数個の永久磁石は、前記中心軸上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電流開閉器。
【請求項３】
前記複数個の永久磁石は、前記固定側電極部に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の電流開閉器。
【請求項４】
前記複数個の永久磁石における隣接する前記永久磁石間の間隙は、前記固定側接触子における前記可動接触子との接離点よりも前記中心軸方向の前記可動側電極部側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の電流開閉器。
【請求項５】
前記固定側接触子は、固定側主接触子と、この固定側主接触子の内側に同軸的に配置された固定側アーク接触子とからなり、
前記可動接触子の先端部には、可動側アーク接触子が設けられており、
前記複数個の永久磁石は、前記固定側アーク接触子の内側に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電流開閉器。
【請求項６】
前記複数個の永久磁石は、それぞれ円柱形状であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電流開閉器。
【請求項７】
前記複数個の永久磁石は、互いに同径であることを特徴とする請求項６に記載の電流開閉器。
【請求項８】
前記複数個の永久磁石のうち、最も固定側電極部側に配置される永久磁石の中心軸方向の厚みが最も大きいことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の電流開閉器。
【請求項９】
前記複数個の永久磁石の個数は２個であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電流開閉器。
【請求項１０】
前記可動側電極部と前記固定側電極部が、絶縁性ガスが封入された金属容器内に設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流開閉器。
【請求項１１】
固定側電極部と可動側電極部とが互いに中心軸を一致させて対向して配置され、前記可動側電極部に設けられた可動接触子が前記中心軸上を往復動作して前記固定側電極部に設けられた固定側接触子と接離することにより、前記固定側電極部と前記可動側電極部の間を通流する電流を開閉する電流開閉器であって、
前記固定側接触子の周囲に配置された固定側シールドと、
前記可動接触子の周囲に配置された可動側シールドと、
前記固定側シールドおよび前記可動側シールドの少なくともいずれか一方の内側に設けられ、それぞれ着磁方向を前記中心軸方向に揃えて配置され、前記中心軸を中心として半径が前記可動接触子の外径で規定される円筒状の領域の外側に配置されるとともに、隣接するもの同士の間では同じ極性同士を互いに対向させ突き合わせるようにして配置された複数個の永久磁石と、
を備えることを特徴とする電流開閉器。
【請求項１２】
前記固定側接触子は、前記固定側シールドの内側に設けられた固定側主接触子と、この固定側アーク接触子の内側に同軸的に配置された固定側アーク接触子とからなり、
前記可動接触子の先端部には、可動側アーク接触子が設けられており、
前記複数個の永久磁石は、前記固定側主接触子よりも前記可動電極部側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の電流開閉器。
【請求項１３】
前記複数個の永久磁石における隣接する前記永久磁石間の間隙は、前記固定側アーク接触子における前記可動接触子との接離点よりも前記中心軸方向の前記可動側電極部側に位置していることを特徴とする請求項１２に記載の電流開閉器。
【請求項１４】
前記複数個の永久磁石は、それぞれリング形状であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の電流開閉器。
【請求項１５】
前記複数個の永久磁石は、互いに同じ内外形であることを特徴とする請求項１４に記載の電流開閉器。
【請求項１６】
前記複数個の永久磁石はそれぞれリング形状であり、
前記複数個の永久磁石のうちの少なくとも一つは傾斜コイルばねの内部に挿入され、当該傾斜コイルばねとともに環状のコイルばね接触子を構成し、
前記コイルばね接触子は、前記固定側シールドの内周に形成された環状溝内に設置され、
前記固定側接触子は、前記固定側シールドの内側に設けられた固定側アーク接触子と、前記コイルばね接触子とからなり、
前記可動接触子の先端部には、可動側アーク接触子が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の電流開閉器。
【請求項１７】
前記複数個の永久磁石における隣接する前記永久磁石間の間隙のうちの少なくとも一つは、前記固定側アーク接触子における前記可動接触子との接離点よりも前記中心軸方向の前記可動側電極部側に位置しまたはほぼ同じ位置にあることを特徴とする請求項１６に記載の電流開閉器。
【請求項１８】
前記複数個の永久磁石のうち前記コイルばね接触子内に配置されていないものは、前記固定側シールドの中に配置されていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の電流開閉器。
【請求項１９】
前記複数個の永久磁石の個数は２個であることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の電流開閉器。
【請求項２０】
前記可動側電極部と前記固定側電極部が、絶縁性ガスが封入された金属容器内に設けられていることを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の電流開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流の開閉を行う電流開閉器に関し、例えばガス絶縁開閉装置内に配置された電流開閉器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス絶縁開閉装置では、金属容器内にＳＦ６（六フッ化硫黄）ガス等の絶縁性ガスが封入され、遮断器等の電流開閉器が配置されている。【０００３】
ところで、近年、環境負荷低減への対応として、ＳＦ６ガスの低ガス圧化または脱ＳＦ６ガス化が望まれている。しかしながら、かかる低ガス圧化またはガスレス化は、電流開閉器の電流開閉性能を低下させることになるため、これを補完するための改善策が必要となる。【０００４】
また、近年、ガス絶縁開閉装置の大容量化が進み、これに対応した電流開閉性能の向上も要求されている。【０００５】
特許文献１では、遮断性能の改善を図ることを目的として、永久磁石の磁界を用いてアークを回転駆動させ冷却遮断するガス絶縁開閉器が記載されている。同文献の図１１では、固定側アーク接触子の内側に単一の永久磁石を配置した構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４６６１１号公報
【特許文献２】特許第４２１２６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、単一の永久磁石を用いてアークを回転駆動させる上記従来の技術では、例えば電流仕様が高い場合に遮断性能が十分ではなく、アークの速やかな消弧が困難であった。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電流開閉性能の大幅な向上が可能な電流開閉器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電流開閉器は、固定側電極部と可動側電極部とが互いに中心軸を一致させて対向して配置され、前記可動側電極部に設けられた可動接触子が前記中心軸上を往復動作して前記固定側電極部に設けられた固定側接触子と接離することにより、前記固定側電極部と前記可動側電極部の間を通流する電流を開閉する電流開閉器であって、前記固定側電極部および前記可動側電極部の少なくともいずれか一方に設けられ、それぞれ着磁方向を前記中心軸方向に揃えて配置され、前記中心軸を中心として半径が前記可動接触子の外径で規定される円筒状の領域の内側に配置されるとともに、隣接するもの同士の間では同じ極性同士を互いに対向させ突き合わせるようにして配置された複数個の永久磁石、を備えることを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る電流開閉器は、固定側電極部と可動側電極部とが互いに中心軸を一致させて対向して配置され、前記可動側電極部に設けられた可動接触子が前記中心軸上を往復動作して前記固定側電極部に設けられた固定側接触子と接離することにより、前記固定側電極部と前記可動側電極部の間を通流する電流を開閉する電流開閉器であって、前記固定側接触子の周囲に配置された固定側シールドと、前記可動接触子の周囲に配置された可動側シールドと、前記固定側シールドおよび前記可動側シールドの少なくともいずれか一方の内側に設けられ、それぞれ着磁方向を前記中心軸方向に揃えて配置され、前記中心軸を中心として半径が前記可動接触子の外径で規定される円筒状の領域の外側に配置されるとともに、隣接するもの同士の間では同じ極性同士を互いに対向させ突き合わせるようにして配置された複数個の永久磁石と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、電流開閉性能の大幅な向上が可能になる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る電流開閉器の断面構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１において、固定側電極部に設けられた永久磁石の作用を説明するための図である。
【図３】図３は、永久磁石が単一で存在する場合の磁束を表した図である。
【図４】図４は、完全投入状態における電流開閉部の断面構成を示す図である。
【図５】図５は、遮断直前（開放動作中）における電流開閉部の断面構成を示す図である。
【図６】図６は、遮断直後（開放動作中）における電流開閉部の断面構成を示す図である。
【図７】図７は、完全開放状態における電流開閉部の断面構成を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る電流開閉器の断面構成を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態３に係る電流開閉器の断面構成を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態４に係る電流開閉器の断面構成を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態４において、固定側電極部に設けられた永久磁石の作用を説明するための図である。
【図１２】図１２は、従来の電流開閉器の一例の断面構成を示す図である。
【図１３】図１３は、従来の電流開閉器の別の一例の断面構成を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態５に係る電流開閉器の断面構成を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４のＢ部拡大部を示す図である。
【図１６】図１６は、図１４のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態５における傾斜コイルばねを示す側面図である。
【図１８】図１８は、本実施の形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る電流開閉器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る電流開閉器１の断面構成を示す図である。電流開閉器１は、例えばガス絶縁開閉装置内に配置される遮断器、電流開閉仕様付きの断路器、または電流開閉仕様付きの接地開閉器であり、図１では、その電流開閉部の断面構成が示されている。
【００１５】
電流開閉器１は、例えばＳＦ６などの絶縁性ガスが封入された金属容器（図示せず）内に配置される。電流開閉器１は、相互に対向して配置された可動側電極部２と固定側電極部３とからなる。
【００１６】
可動側電極部２は、筒状に構成された可動側主接触子４と、この可動側主接触子４に接触し筒状に構成されてその中心軸方向に往復動作可能な可動接触子５と、この可動接触子５の先端部にて筒状に設けられ耐アーク材料で形成された可動側アーク接触子１５と、可動側主接触子４の周囲に設けられた電界緩和用の可動側シールド６と、を備えている。ここで、耐アーク材料は、アークによる損耗に対する耐性を備えた金属材料である。
【００１７】
なお、以下では、筒状の可動接触子５の中心軸を可動側電極部２の中心軸という。可動側電極部２の中心軸方向は、可動接触子５の往復動作方向であり、電流開閉器１の開閉方向である。また、可動接触子５は、図示しない駆動機構に連結され、この駆動機構により直線的に往復動作する。
【００１８】
固定側電極部３は、筒状に構成された固定側主接触子７と、この固定側主接触子７の内側に設けられ固定側主接触子７とともに固定側接触子を構成しかつ耐アーク材料で形成された筒状の固定側アーク接触子８と、この固定側アーク接触子８の内側に配置された永久磁石９，１０と、固定側主接触子７の周囲に設けられた電界緩和用の固定側シールド１２と、を備えている。
【００１９】
固定側アーク接触子８は、固定側主接触子７の内側にて同軸的に配置されている。すなわち、固定側主接触子７および固定側アーク接触子８の中心軸は一致している。以下では、固定側主接触子７の中心軸を固定側電極部３の中心軸という。また、可動側電極部２の中心軸は、固定側電極部３の中心軸と一致している（図１の中心軸５２）。可動接触子５は、固定側主接触子７と固定側アーク接触子８との間を進退動し、固定側主接触子７および固定側アーク接触子８とそれぞれ接離し、これにより電極部間の通流電流が開閉される。
【００２０】
永久磁石９，１０は、固定側電極部３の例えば中心軸上に配置され、それぞれ着磁方向を中心軸方向に揃えて配置されるとともに、同一の極性同士が互いに対向するようにして近接配置されている。具体的には、永久磁石９のＮ極側の端面と永久磁石１０のＮ極側の端面とが互いに突き合わされて同一の直線上である中心軸５２上に配置されている。なお、永久磁石９のＳ極側の端面と永久磁石１０のＳ極側の端面とが互いに突き合わされて配置される構成であってもよい。また、中心軸方向に配列する永久磁石の個数は、図示例の２個に限定されず、一般に複数個であればよい。この場合、複数個の永久磁石は、隣接する永久磁石間で同じ極性同士が突き合わされ対向して配置される。永久磁石の個数が２個の場合は、最もコンパクトな構成である。
【００２１】
また、永久磁石９，１０は、それぞれ例えば柱形状とすることができる。図１では、永久磁石９，１０は、例えば円柱形状としている。これは汎用的な形状であり、ガス絶縁開閉装置は同軸円筒型が基本形状であるため、円柱形状の永久磁石９，１０は、電極部への設置に適している。また、柱形状として例えば角柱形状を採用することもできる。
【００２２】
また、永久磁石９，１０は、例えば互いに同径とすることができる。すなわち、永久磁石９，１０の断面形状は、互いに等しく同じ大きさとすることができる。永久磁石９，１０を互いに同径とすることで、電極部への設置が容易になる。
【００２３】
また、図示例では、永久磁石９の中心軸方向の厚みは、永久磁石１０の中心軸方向の厚みよりも大きい。
【００２４】
なお、永久磁石９，１０は、固定側アーク接触子８の内側に形成された空間内に配置され、例えば金属などの部材で構成されたケース１１により覆われて固定側電極部３に固定されている。
【００２５】
また、永久磁石９，１０の材質は、ネオジム、サマリウム−コバルトなどの希土類を含むものや、フェライト、またはアルニコなどの汎用的なものであってよい。
【００２６】
図２は、固定側電極部３に設けられた永久磁石９，１０の作用を説明するための図である。図２では、電流開閉器１の開放動作中における遮断直後の状態を示しており、固定側アーク接触子８と可動側アーク接触子１５との間には、アーク６０が発生している。また、永久磁石９，１０から発生した磁束は矢印付の点線で示されている。なお、図２では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００２７】
図２に示すように、アーク６０の発生に伴い、固定側アーク接触子８と可動側アーク接触子１５との間にアーク電流Ｉが流れることになるが、この電流Ｉは、永久磁石９，１０の発生する磁束密度Ｂにより、電流Ｉと磁束密度Ｂに直交する方向にローレンツ力Ｆを受ける。また、図２に示すように、アーク電流Ｉの通流方向は概ね中心軸方向であることから、磁束密度Ｂの成分のうち径方向成分によるローレンツ力Ｆを受け、これによりアーク６０は中心軸の周りに回転駆動されることとなる。ここで、径方向とは、中心軸方向と直交する方向である。したがって、磁束密度Ｂの径方向成分を大きくすることにより、アーク６０の回転駆動が促進され、効果的に冷却されることから、遮断性能が向上することになる。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、永久磁石９，１０の同じ極性同士を対向して配置することで、アーク発生部付近での磁束密度Ｂの径方向成分を大きくしている。さらに、永久磁石９，１０を互いに近接配置させることで、永久磁石９，１０のＮ極からそれぞれ発生する磁束が互いに反発して径方向に向けられるため、径方向成分が大幅に増大する。
【００２９】
この様子を、図３を参照してより具体的に説明する。図３は、永久磁石が単一で存在する場合の磁束を表した図である。図３に示すように、永久磁石のＮ極側の端面の角部付近における磁束Ｒは、着磁方向と直交する方向（すなわち、図２の径方向）に向かう傾向にある。一方、永久磁石のＮ極側の端面の中央付近における磁束Ｑは、着磁方向（すなわち、図２の中心軸方向）に向かう傾向にある。そこで、図２のように永久磁石９のＮ極側に永久磁石１０のＮ極側を接近させることで、対向する同極同士の反発力を利用して、図３の磁束Ｑに相当する磁束も径方向に向かうようにさせ、径方向の磁束密度を増大させることができる。
【００３０】
このように、対向する永久磁石９，１０の角部付近あるいは永久磁石９，１０間に形成された間隙５０付近における磁束密度の径方向成分が大幅に増大することがわかる。したがって、永久磁石９，１０の対向する角部または間隙５０は、アーク６０の近傍に配置されることが望ましい。
【００３１】
図１に示すように、間隙５０は、固定側アーク接触子８における可動接触子５との接離点Ｐよりも中心軸方向（開閉方向）の可動側電極部２側に位置している。アーク６０は、接離点Ｐから可動側電極部２側に引っ張られるようにして発生することから、図１のようにアーク６０が発生する真横の領域に間隙５０が配置されることにより、アーク６０の遮断性能が向上する。なお、間隙５０の中心軸方向における位置は、接離点Ｐにより近いほうがアーク６０を早期に消弧できることから好ましい。また、永久磁石９，１０は固定側シールド１２内に配置されるので、間隙５０の位置も固定側シールド１２内である。なお、固定側主接触子７における可動接触子５との接離点は、上記接離点Ｐよりも固定側電極部３側に設けられているので、間隙５０は、固定側主接触子７における可動接触子５との接離点よりも中心軸方向の可動側電極部２側に位置する。
【００３２】
また、永久磁石９，１０間の間隙５０の距離は、径方向の磁束密度を増大させる観点からはより短いほうが好ましいが、近すぎると磁石同士の反発力が過大となり、組立性の悪化にもなる。そのため、間隙５０の距離は、例えば数ｍｍ以上であることが好ましい。
【００３３】
次に、本実施の形態の開極時の動作について図４〜図７を参照して説明する。図４は、完全投入状態における電流開閉部の断面構成を示す図、図５は、遮断直前（開放動作中）における電流開閉部の断面構成を示す図、図６は、遮断直後（開放動作中）における電流開閉部の断面構成を示す図、図７は、完全開放状態における電流開閉部の断面構成を示す図である。なお、図６のみ磁束も示している。
【００３４】
まず、図４に示すように、電流開閉器１が完全投入状態（閉極）にあるときには、電流は固定側主接触子７、可動接触子５、および可動側主接触子４を通して通流している。
【００３５】
次に、電流開閉器１に対して開極指令がなされると、駆動機構（図示せず）により可動接触子５が図５の左方向に駆動される。これにより、固定側主接触子７と可動接触子５とが開離し、可動接触子５は、その先端部に設けられた可動側アーク接触子１５を介して固定側アーク接触子８と接触した状態に達する（図５）。
【００３６】
さらに開極が進むと、可動側アーク接触子１５と固定側アーク接触子８とが開離し、これらの間にアーク６０が発生する。そして、アーク６０は、永久磁石９，１０の発生する磁界によりローレンツ力を受けて中心軸の周りに回転駆動される。この際、永久磁石９，１０の同極性同士を対向して配置していることから、Ｎ極の表面近傍の磁束が径方向に向けられ、永久磁石９，１０の対向する角部または間隙５０付近における径方向の磁束密度が大幅に向上されている。これにより、アーク６０の駆動力が大幅に大きくなり、アーク６０を冷却し消弧する性能、すなわち遮断性能が大幅に向上する。そして、アーク６０の消弧後、さらに開極が進み、図７に示すように、完全開放状態に至る。
【００３７】
本実施の形態によれば、電流開閉器１の例えば固定側電極部３に永久磁石９，１０を設け、これらの永久磁石９，１０を固定側電極部３の中心軸上に配置し、かつ、同じ極性同士を互いに対向させ突き合わせるように配置したので、アーク６０の発生箇所近傍における径方向の磁束密度が大幅に増大し、この径方向の磁束密度によるアーク６０の回転駆動力が大幅に増大する。これにより、電流開閉器１の遮断性能が大幅に向上するという効果を奏する。
【００３８】
また、本実施の形態では、永久磁石９，１０は、例えば固定側電極部３に配置されている。したがって、永久磁石９，１０は、可動側電極部２に配置される場合に比べて、よりアーク発生部に近い領域に配置されることになり、アーク発生部付近での径方向の磁束密度がより大きくなる。よって、小さな磁石を利用した場合でも、径方向の磁束密度として十分な大きさを与え得る。
【００３９】
また、本実施の形態では、永久磁石９，１０は、各本体が固定側電極部３の中心軸上に配置されている。これにより、永久磁石９，１０は、アーク発生部の根元である接離点Ｐの近傍に配置されることになり、アーク発生部付近での径方向の磁束密度がより大きくなる。よって、小さな磁石を利用した場合でも、径方向の磁束密度として十分な大きさを与え得る。
【００４０】
また、永久磁石９，１０は、中心軸上でかつ固定側アーク接触子８の内側に配置されている。これにより、永久磁石９，１０から発生した磁束のうち間隙５０近傍のものはすべて径方向外側に向かうこととなり、小さな磁石を利用した場合でも、径方向の磁束密度として十分な大きさを与え得る。なお、実施の形態４では、対向する永久磁石間の間隙付近における磁束が径方向外側と径方向内側に分かれて向かう例を示している。
【００４１】
ところで、一般に、永久磁石の着磁方向の厚みを大きくすることで、永久磁石自身の反磁場を軽減し残留磁束密度を向上させて、永久磁石から発生する磁束密度を大きくすることができる。そこで、本実施の形態では、２個の永久磁石９，１０のうちの一方の厚みを大きくしている。すなわち、永久磁石９の中心軸方向（着磁方向）の厚みを、永久磁石１０の中心軸方向（着磁方向）の厚みよりも大きくしている。
【００４２】
また、厚みの大きな永久磁石９は、固定側電極部３側に配置されている。これは、電極部間の絶縁設計上、可動側電極部２側の中心軸方向の寸法を伸ばし難いため、固定側電極部３側の永久磁石９の厚みを大きくしたものである。さらに、固定側電極部３側の永久磁石９の厚みを大きくすることで、アーク発生部の根元付近で、径方向の磁束密度をより大きくすることができるので効果的である。同様にして、３個以上の永久磁石を配列する場合に、最も固定側電極部３側に配置される永久磁石の中心軸方向の厚みを最も大きくすることができる。なお、複数個の永久磁石を中心軸上に配置する場合、他の箇所に配置する場合に比べて、少なくとも１個の永久磁石についてその厚みを大きく設定し易いという利点がある。
【００４３】
ここで、従来の電流開閉器の一例について説明する（特許文献１の図１１参照）。図１２は、従来の電流開閉器７０の一例の断面構成を示す図である。図１２に示すように、電流開閉器７０は、相互に対向して配置された可動側電極部２と固定側電極部７１とからなる。可動側電極部２の構成は、図１の場合と同様である。固定側電極部７１では、固定側アーク接触子８の内側に単一の永久磁石８０が配置されている。なお、図１２におけるその他の構成は、図１と同様である。
【００４４】
この従来の電流開閉器７０では、電流仕様が高い場合などは径方向の磁束密度の大きさが不十分で、アークの速やかな消弧が困難であった。すなわち、単一の永久磁石８０から発生する磁束密度の径方向成分は、本実施の形態の場合と比べて大幅に小さいので、発生したアークがすぐに切れず、アークが可動側電極部２側に長く引っ張られることとなる。そうすると、アークと永久磁石８０との間の距離がさらに大きくなるため、磁場作用が弱くなり、さらにアークが回転しにくくなって消弧されにくくなる。また、可動接触子５が固定側シールド１２の外側まで駆動された状態でなおアークが消弧されていない場合には、アークが固定側シールド１２に転流するおそれがある。そして、アークが固定側シールド１２に転流した場合には、固定側シールド１２の表面が損耗するという問題点があった。固定側シールド１２の表面を耐アーク材料で覆った場合、被覆すべき領域が広範囲に及ぶため、コストが増大するという問題点があった。
【００４５】
また、特許文献１の図１０では、可動接触子の内部に第１の永久磁石が配置されるとともに、固定側アーク接触子の内部に第２の永久磁石が配置された構成が示されている。ここで、この第１の永久磁石には圧縮ばねが取り付けられており、閉成状態では、第１の永久磁石が固定側アーク接触子に押されて圧縮ばねが縮んだ状態になる。しかしながら、この従来の技術では、一方の永久磁石に圧縮ばねを装着する必要があるなど構造が複雑になるという問題点があった。さらに、この従来技術では、永久磁石間の反発力により、可動接触子の投入時の負荷が増大するという問題点があった。これに対し、本実施の形態では、圧縮ばね等を必要とすることなく簡素な構造であるとともに、可動接触子５の投入時に可動接触子５の負荷が増大することもない。
【００４６】
なお、本実施の形態では、永久磁石９，１０は、固定側電極部３に設けられているが、これらを可動側電極部２に設けることもできる。この場合、永久磁石９，１０は、例えば可動接触子５の内側に形成された空間内でその中心軸上に配置することができる。
【００４７】
なお、永久磁石９，１０を覆うケース１１のうち可動側電極部２側の部分（永久磁石１０の可動側電極部２側の端面を覆う部分等）を、耐アーク材料で形成してもよい。これにより、当該部分にアークが転流した場合でも、その損耗を防ぐことができる。なお、耐アーク材料は一般に高コストであるが、永久磁石９，１０を覆う部分は小さいので、かかる部分に耐アーク材料を使用した場合でも、コスト上昇の影響は少ない。
【００４８】
また、本実施の形態に係る電流開閉器１は、ＳＦ６等を用いたガス絶縁開閉器のみならず、真空絶縁、気中絶縁、または流体絶縁等の場合に対しても同様に適用することができる。本実施の形態のその他の効果は、構成および動作の説明の際に述べた通りである。
【００４９】
実施の形態２．
図８は、本実施の形態に係る電流開閉器２１の断面構成を示す図である。電流開閉器２１は、例えばガス絶縁開閉装置内に配置される遮断器、電流開閉仕様付きの断路器、または電流開閉仕様付きの接地開閉器であり、図８では、その電流開閉部の断面構成が示されている。
【００５０】
電流開閉器２１は、例えばＳＦ６などの絶縁性ガスが封入された金属容器（図示せず）内に配置される。電流開閉器２１は、相互に中心軸を一致させ対向して配置された可動側電極部２と固定側電極部２２とからなる。中心軸の定義は、実施の形態１と同様である。また、可動側電極部２の構成は、図１の場合と同様である。固定側電極部２２では、固定側アーク接触子８の内側に永久磁石９，２３が配置されている。なお、図８におけるその他の構成は、図１と同様である。
【００５１】
永久磁石９，２３は、各本体が固定側電極部２２の中心軸上に配置され、それぞれ着磁方向を中心軸方向に揃えて配置されるとともに、同一の極性同士が互いに対向するようにして近接配置されている。具体的には、例えば、永久磁石９のＮ極側の端面と永久磁石２３のＮ極側の端面とが互いに突き合わされて配置されている。
【００５２】
また、永久磁石２３は可動側電極部２側に配置され、永久磁石９は固定側電極部２２側に配置されている。そして、永久磁石２３の中心軸に垂直な断面は、永久磁石９の断面よりも小さく、永久磁石２３の中心軸方向の厚みは、永久磁石９の中心軸方向の厚みよりも小さい。なお、永久磁石９，２３は、ケース１１により覆われて固定側電極部２２に固定されている。
【００５３】
また、永久磁石９，２３は、それぞれ例えば円柱形状もしくは角柱形状等の柱形状とすることができる。例えば、永久磁石９，２３が、円柱形状である場合、永久磁石２３の径は、永久磁石９の径よりも小さい。
【００５４】
また、永久磁石９，２３間に形成される間隙は、実施の形態１と同様に、固定側アーク接触子８における可動接触子５との接離点よりも中心軸方向（開閉方向）の可動側電極部２側に位置している。
【００５５】
また、永久磁石９，２３を覆うケース１１の先端部の形状は滑らかな曲率を有するＲ形状であるため、この先端部に永久磁石を配置するスペースを取り難い場合がある。そのため、本実施の形態では、永久磁石２３の大きさを、その断面および厚みの双方に関して永久磁石９よりも小さくすることで、ケース１１の先端部の形状に適合させその配置を容易にしている。
【００５６】
なお、永久磁石９，２３を可動側電極部２に設ける場合は、永久磁石２３を固定側電極部２２側に配置し、永久磁石９は可動側電極部２側に配置することができる。一般に、可動側電極部２と固定側電極部２２との間の電極間ギャップにより近いほうの永久磁石の外径をより小さくすることができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、ケース１１の先端部の形状に合わせて永久磁石２３の大きさを小さくした分、永久磁石９の厚みを実施の形態１の場合と比べて大きくすることもできる。
【００５８】
本実施の形態によれば、永久磁石９，２３の同じ極性同士を突き合わせることにより、従来に比べて径方向の磁束密度を大幅に向上させることができる。本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。また、本実施の形態のその他の効果は、実施の形態１で説明したとおりである。
【００５９】
実施の形態３．
図９は、本実施の形態に係る電流開閉器２５の断面構成を示す図である。電流開閉器２５は、例えばガス絶縁開閉装置内に配置される遮断器、電流開閉仕様付きの断路器、または電流開閉仕様付きの接地開閉器であり、図９では、その電流開閉部の断面構成が示されている。
【００６０】
電流開閉器２５は、例えばＳＦ６などの絶縁性ガスが封入された金属容器（図示せず）内に配置される。電流開閉器２５は、相互に中心軸を一致させ対向して配置された可動側電極部２と固定側電極部２６とからなる。中心軸の定義は、実施の形態１と同様である。また、可動側電極部２の構成は、図１の場合と同様である。固定側電極部２６では、固定側アーク接触子８の内側に永久磁石９，２７、２８が配置されている。なお、図９におけるその他の構成は、図１と同様である。
【００６１】
永久磁石９，２７，２８は、各本体が固定側電極部２６の中心軸上に配置され、それぞれ着磁方向を中心軸方向に揃えて配置されるとともに、同一の極性同士が互いに対向するようにして近接配置されている。具体的には、例えば、永久磁石９のＮ極側の端面と永久磁石２７のＮ極側の端面とが互いに突き合わされて配置されるとともに、永久磁石２７のＳ極側の端面と永久磁石２８のＳ極側の端面とが互いに突き合わされて配置されている。
【００６２】
また、永久磁石９，２７，２８は、順に固定側電極部２６側から可動側電極部２側に配置されている。また、中心軸方向の厚みは、例えば最も固定側電極部２６側の永久磁石９の厚みが最も大きく、永久磁石２７，２８の厚みはほぼ等しい。
【００６３】
また、永久磁石９，２７，２８は、それぞれ例えば円柱形状もしくは角柱形状等の柱形状とすることができる。図９では、永久磁石９，２７，２８は円柱形状であり、かつ互いに同径である。
【００６４】
また、永久磁石９，２７間に形成される間隙と永久磁石２７，２８間に形成される間隙は、実施の形態１と同様に、いずれも固定側アーク接触子８における可動接触子５との接離点よりも中心軸方向（開閉方向）の可動側電極部２側に位置している。
【００６５】
また、アークは上記接離点から可動側電極部２側にわたって発生することから、アークが発生する真横の領域に上記２個の間隙が配置されることになる。なお、実施の形態１で説明したように、これらの間隙付近では、径方向の磁束密度が特に大きくなっている。
【００６６】
本実施の形態によれば、固定側電極部２６に例えば３個の永久磁石９，２７，２８を配置することで、径方向の磁束密度が特に強い箇所である同極性同士の対向箇所を中心軸方向に複数箇所（図示例では２箇所）設けることになり、遮断性能をより向上させることができる。従来、例えば、電流仕様が高いとアークを簡単に遮断できないことがあり、アークをある程度の長さまで引っ張ってしまうことがあった。しかしながら、本実施の形態によれば、電流仕様が高い場合でも、径方向の磁束密度の特に強い箇所を中心軸方向に複数箇所設けるようにしたので、より迅速にアークを消弧することができる。
【００６７】
実施の形態４．
図１０は、本実施の形態に係る電流開閉器３０の断面構成を示す図である。電流開閉器３０は、例えばガス絶縁開閉装置内に配置される遮断器、電流開閉仕様付きの断路器、または電流開閉仕様付きの接地開閉器であり、図１０では、その電流開閉部の断面構成が示されている。
【００６８】
電流開閉器３０は、例えばＳＦ６などの絶縁性ガスが封入された金属容器（図示せず）内に配置される。電流開閉器３０は、相互に中心軸を一致させ対向して配置された可動側電極部２と固定側電極部３１とからなる。中心軸の定義は、実施の形態１と同様である。また、可動側電極部２の構成は、図１の場合と同様である。
【００６９】
固定側電極部３１では、固定側電極部３１の外表面を形成する固定側シールド３２が設けられている。そして、この固定側シールド３２の内側（内表面）には例えば２個の永久磁石３３，３４が設けられている。
【００７０】
永久磁石３３，３４は、それぞれ例えばリング形状であり、着磁方向を中心軸方向に揃えて配置されるとともに、同一の極性同士が互いに対向するようにして近接配置されている。具体的には、例えば、永久磁石３３のＮ極側の端面と永久磁石３４のＮ極側の端面とが互いに対向するようにして配置されている。
【００７１】
また、永久磁石３３，３４の各本体は、固定側電極部３１（または可動側電極部２）の中心軸５２を中心として半径が可動接触子５の外径で規定される円筒状の領域５３の外側に配置される。また、永久磁石３３，３４の対は、固定側シールド３２の可動側電極部２側の端部に配置されている。したがって、可動接触子５は、永久磁石３３，３４を貫通するようにして固定側電極部３１と接離される。
【００７２】
なお、実施の形態１〜３では、複数個の永久磁石は、中心軸５２を中心として半径が可動接触子５の外径で規定される円筒状の領域５３の内側に配置されるものであり、具体的には、固定側アーク接触子８の内側に配置され、特に、各本体が中心軸５２上に配置されるものである。
【００７３】
また、永久磁石３３，３４間に形成される間隙は、実施の形態１と同様に、固定側アーク接触子８における可動接触子５との接離点よりも中心軸方向（開閉方向）の可動側電極部２側に位置している。
【００７４】
図１１は、固定側電極部３１に設けられた永久磁石３３，３４の作用を説明するための図である。図１１では、電流開閉器３０の開放動作中における遮断直後の状態を示しており、固定側アーク接触子８と可動側アーク接触子１５との間には、アーク６０が発生している。また、永久磁石３３，３４から発生した磁束は矢印付の点線で示されている。なお、図１０，図１１では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００７５】
図１１に示すように、アーク６０の発生に伴い、固定側アーク接触子８と可動側アーク接触子１５との間にアーク電流Ｉが流れることになるが、この電流Ｉは、永久磁石３３，３４の発生する磁束密度Ｂにより、電流Ｉと磁束密度Ｂに直交する方向にローレンツ力Ｆを受ける。また、図１１に示すように、アーク電流Ｉの通流方向は概ね中心軸方向であることから、磁束密度Ｂの成分のうち径方向成分によるローレンツ力Ｆを受け、これによりアーク６０は中心軸の周りに回転駆動されることとなる。したがって、磁束密度Ｂの径方向成分を大きくすることにより、アーク６０の回転駆動が促進され、効果的に冷却されることから、遮断性能が向上することになる。
【００７６】
そこで、本実施の形態では、永久磁石３３，３４の同じ極性同士を対向して配置することで、アーク発生部付近での磁束密度Ｂの径方向成分を大きくしている。さらに、永久磁石３３，３４を互いに近接配置させることで、永久磁石３３，３４のＮ極からそれぞれ発生する磁束が互いに反発して径方向に向けられるため、径方向成分が大幅に増大する。
【００７７】
本実施の形態によれば、複数個の永久磁石である永久磁石３３，３４を固定側シールド３２の内側（内表面上）でかつ中心軸５２を中心として半径が可動接触子５の外径で規定される円筒状の領域５３の外側に配置するようにしたので、永久磁石３３，３４の配置位置が固定側シールド３２に近くなり、アークが固定側シールド３２に転流した場合でも、直ちにアークを回転駆動し消弧することができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、永久磁石３３，３４は例えばリング形状としている。これは、汎用的な形状であり、ガス絶縁開閉装置も同軸円筒型が基本形状であることから、電極部への設置に適している。特に、リング形状は、可動接触子５が貫通する固定側シールド３２への設置に適している。
【００７９】
また、永久磁石３３，３４は、リング形状ではなく、例えば分割された複数個の永久磁石を環状に配置したものであってもよい。この場合、個々の永久磁石は例えば円柱状であり、同じ極性同士を突き合わせて対にしたものを、中心軸５２を中心とした円周上に複数個配置する。
【００８０】
また、本実施の形態では、永久磁石３３，３４は、互いに同じ内外径のリング形状としている。これにより、永久磁石３３，３４の電極部内への設置が容易となる。
【００８１】
また、固定側シールド３２の先端部は、永久磁石３３，３４の設置のために、固定側主接触子７側に湾曲した形状となっている。すなわち、固定側シールド３２は、可動側電極部２側のその先端部が断面略Ｌ字状に形成されている。そこで、電極部間ギャップ側の永久磁石３４の内径を永久磁石３３の内径よりも大きくし、または永久磁石３４の外径を永久磁石３３の外径よりも小さくすることもできる。これにより、永久磁石３３，３４の固定側シールド３２への設置が容易となる。なお、永久磁石３３，３４の設置形態は図示例に限定されず、固定側シールド３２の内表面上に設置されるものであればその他の形態でもよい。
【００８２】
ここで、従来の電流開閉器の別の一例について説明する。図１３は、従来の電流開閉器９０の別の一例の断面構成を示す図である。図１３に示すように、電流開閉器９０は、相互に対向して配置された可動側電極部２と固定側電極部９１とからなる。可動側電極部２の構成は、図１の場合と同様である。また、固定側シールド３２の内側（内表面）にはリング状の永久磁石９２が単独で設けられている。なお、図１３におけるその他の構成は、図１２と同様である。
【００８３】
この従来の電流開閉器９０では、電流仕様が高い場合などは径方向の磁束密度の大きさが不十分で、アークの速やかな消弧が困難であった。すなわち、単一の永久磁石９２から発生する磁束密度の径方向成分は、本実施の形態の場合と比べて大幅に小さいので、発生したアークがすぐに切れず、遮断性能が低いという問題があった。
【００８４】
なお、永久磁石３３，３４を、可動側電極部２の外表面を構成する可動側シールド６の内側に配置することもできる。このように、永久磁石３３，３４は、可動側電極部２に設けることもできるが、可動側および固定側のいずれに設ける場合でもシールドの内部に設けられる。
【００８５】
また、本実施の形態と実施の形態１〜３をそれぞれ組み合わせた形態も可能である。
【００８６】
なお、実施の形態１〜４では、永久磁石は、固定側電極部に設けられているが、固定側電極部および可動側電極部の少なくともいずれか一方の電極部に設ける構成が可能である。すなわち、隣接間で同極性同士を対向させた複数個の永久磁石を固定側電極部に設ける構成、隣接間で同極性同士を対向させた複数個の永久磁石を可動側電極部に設ける構成、または、隣接間で同極性同士を対向させた複数個の第１の永久磁石を固定側電極部に設けかつ隣接間で同極性同士を対向させた複数個の第２の永久磁石を可動側電極部に設ける構成が可能である。例えば、本実施の形態の永久磁石３３，３４と実施の形態１の永久磁石９，１０を組み合わせるなど、種々の組み合わせが可能である。
【００８７】
実施の形態５．
図１４は、本実施の形態に係る電流開閉器４０の断面構成を示す図である。電流開閉器４０は、例えばガス絶縁開閉装置内に配置される遮断器、電流開閉仕様付きの断路器、または電流開閉仕様付きの接地開閉器であり、図１４では、その電流開閉部の断面構成が示されている。
【００８８】
電流開閉器４０は、例えばＳＦ６などの絶縁性ガスが封入された金属容器（図示せず）内に配置される。電流開閉器４０は、相互に中心軸を一致させ（すなわち、中心軸５２）、対向して配置された固定側電極部４１と可動側電極部４２とからなる。
【００８９】
可動側電極部４２は、筒状に構成されて中心軸５２方向に往復動作可能な可動接触子５と、この可動接触子５の先端部にて筒状に設けられ耐アーク材料で形成された可動側アーク接触子１５と、この可動接触子５の周囲に設けられた電界緩和用の可動側シールド４８と、この可動側シールド４８の内周に沿って形成された環状溝７５内に設置され、可動側シールド４８および可動接触子５に接触して双方を導通する環状のコイルばね接触子６５と、を備えている。ここで、可動側シールド４８の内周とは、中心軸５２を中心とした内周を意味する。
【００９０】
コイルばね接触子６５は、コイルが巻回軸に対して傾斜して螺旋状に巻回され断面が楕円形状の傾斜コイルばね６６と、この傾斜コイルばね６６の内部に挿入されたリング６７とからなる。傾斜コイルばね６６は、ばね性に優れた例えば銅合金から形成される。リング６７は、例えば絶縁性材料から形成され、傾斜コイルばね６６を環状に維持する剛性を有している。
【００９１】
固定側電極部４１は、中心軸５２の周りに筒状に設けられ耐アーク材料で形成された固定側アーク接触子４４と、この固定側アーク接触子４４の周囲に設けられた電界緩和用の固定側シールド４３と、この固定側シールド４３の内周に形成された環状溝７２ａ内に設置された環状のコイルばね接触子４５ａと、このコイルばね接触子４５ａよりも可動側電極部４２側に配置され、固定側シールド４３の内周に形成された例えば断面矩形の環状溝８１内に設置されたリング形状の永久磁石４７ｂと、を備えている。ここで、固定側シールド４３の内周とは、中心軸５２を中心とした内周を意味する。固定側シールド４３は、可動接触子５が嵌入可能な嵌合穴を有する導体からなり、固定側アーク接触子４４はこの嵌合穴内に配置される。
【００９２】
コイルばね接触子４５ａは、コイルが巻回軸に対して傾斜して螺旋状に巻回され断面が楕円形状の傾斜コイルばね４６ａと、この傾斜コイルばね４６ａの内部に挿入されたリング形状の永久磁石４７ａとからなる。傾斜コイルばね４６ａは、ばね性に優れた例えば銅合金から形成される。また、永久磁石４７ｂは、例えば環状溝８１の側面に固定され、さらに固定側シールド４３の内側から筒状の金属部材で支持されている。なお、永久磁石４７ｂの設置方法は、図示例に限定されない。
【００９３】
ここで、図１５〜図１７を参照して、コイルばね接触子４５ａの詳細について説明する。図１５は図１４のＢ部拡大部、図１６は図１４のＡ−Ａ線に沿う横断面図、図１７は本実施の形態における傾斜コイルばねを示す側面図である。
【００９４】
図１５〜図１７に示すように、永久磁石４７ａの断面は例えば長方形であり、その断面の中心軸５２方向の幅寸法Ｗｄは、径方向の厚さ寸法Ｔよりも大きく形成されている。このように形成することにより、傾斜コイルばね４６ａが、可動接触子５により径方向に圧縮されてコイルが更に傾斜しても、傾斜コイルばね４６ａと永久磁石４７ａとの間に径方向の間隙が確保される。なお、径方向とは、中心軸５２に直交する方向である。
【００９５】
傾斜コイルばね４６ａは、楕円形に、かつ、楕円の短軸がコイルの中心軸線と鋭角を成すように傾斜螺旋巻きされ、楕円の長軸を中心軸５２方向に向け、楕円の短軸を径方向に向けて環状溝７２ａ内に設置される。また、永久磁石４７ａは、中心軸５２方向のその両端部がそれぞれ傾斜コイルばね４６ａの内周に接触している。
【００９６】
上記の構成により、中心軸５２方向における永久磁石４７ａの両端部が、傾斜コイルばね４６ａの長軸方向の変形を阻止するとともに、傾斜コイルばね４６ａの環状溝７２ａ内での捻れを防止し、短軸方向の変形のみを許容する。また、短軸を径方向に向けて環状溝７２ａ内に設置するので、環状溝７２ａは、浅い溝でよく、深い溝加工を行う必要がなく、加工コストの増大と、固定側シールド４３の通電断面積の減少を回避している。
【００９７】
また、図１５に示すように、環状溝７２ａは、底部ほど幅が狭く形成され、傾斜コイルばね４６ａは、環状溝７２ａの底面７２ｆとの間に間隙を有し、頂部５６ａを環状溝７２ａから突出させ、環状溝７２ａの側面７２ｄ、７２ｅに接触して係止されている。すなわち、傾斜コイルばね４６ａを、固定側シールド４３と二点で接触させるようにして、接触電気抵抗を低減させている。
【００９８】
また、図１６に示すように、永久磁石４７ａの切断部１４ａを、傾斜コイルばね４６ａの両端の突合せ部１３ａから周方向にずらして配置している。ずらし角度は、例えば１８０°とするのがよい。構造的に弱い部分である切断部１４ａと突合せ部１３ａとを互いにずらすことにより、傾斜コイルばね４６ａと永久磁石４７ａの組立構造が強いものとなる上に、傾斜コイルばね４６ａが永久磁石４７ａの切断部１４ａから脱落するおそれを回避することができる。
【００９９】
以上の構造は、コイルばね接触子６５についてもリング６７が永久磁石ではないことを除けば同様の構造である（コイルばね接触子の詳細については特許文献２を参照）。
【０１００】
本実施の形態では、固定側接触子はコイルばね接触子４５ａと固定側アーク接触子４４により構成される。可動接触子５は、コイルばね接触子４５ａと固定側アーク接触子４４との間を進退動し、コイルばね接触子４５ａおよび固定側アーク接触子４４とそれぞれ接離し、これにより固定側電極部４１と可動側電極部４２間の通流電流が開閉される。可動接触子５はコイルばね接触子４５ａと永久磁石４７ｂを貫通する形でコイルばね接触子４５ａと接触する。したがって、永久磁石４７ａ，４７ｂの各本体は、中心軸５２を中心として半径が可動接触子５の外径で規定される円筒状の領域５３の外側に配置される。また、永久磁石４７ａ，４７ｂは固定側シールド４３の内側に配置される。
【０１０１】
また、本実施の形態では、永久磁石４７ａ，４７ｂは、それぞれ着磁方向を中心軸５２方向に揃えて配置されるとともに、同一の極性同士が互いに対向するようにして配置されている。具体的には、永久磁石４７ａのＳ極側の端面と永久磁石４７ｂのＳ極側の端面とが互いに突き合わされて配置されている。なお、永久磁石４７ａのＮ極側の端面と永久磁石４７ｂのＢ極側の端面とが互いに突き合わされて配置される構成であってもよい。永久磁石４７ａ，４７ｂは、例えば互いに同じ内外径のリング形状である。
【０１０２】
永久磁石の同じ極性同士を対向配置することの作用効果は実施の形態４と同様である。すなわち、永久磁石４７ａ，４７ｂの同じ極性同士を対向して配置することで、アーク発生部付近での磁束密度の径方向成分を大きくしている。さらに、永久磁石４７ａ，４７ｂを互いに近接配置させることで、永久磁石４７ａ，４７ｂのＳ極からそれぞれ発生する磁束が互いに反発して径方向に向けられるため、径方向成分が大幅に増大する。したがって、例えば開放動作中において固定側アーク接触子４４と可動側アーク接触子１５との間に発生したアークは、永久磁石４７ａ，４７ｂの磁束密度により効果的に回転駆動され、電流開閉器４０の遮断性能が向上することになる。なお、図１４では、永久磁石４７ａ，４７ｂから発生した磁束を矢印付の点線で示している。
【０１０３】
また、永久磁石４７ａ，４７ｂ間に形成される間隙は、固定側アーク接触子４４における可動接触子５との接離点とほぼ同じ位置または接離点よりも中心軸方向（開閉方向）の可動側電極部２側に位置し、アークの遮断性能を向上させるようにしている。図１４の例では、永久磁石４７ａ，４７ｂ間に形成される間隙は、固定側アーク接触子４４における可動接触子５との接離点とほぼ同じ位置にある。
【０１０４】
なお、固定側シールド４３の内表面上にて中心軸５２方向に配列されるコイルばね接触子の個数は、複数個であってもよい。また、固定側シールド４３内に配置される永久磁石４７ｂと同様の構成の永久磁石を中心軸５２方向に配列すること、つまり、永久磁石４７ｂの個数を複数個とすることもできる。この場合、複数個の永久磁石４７ｂは、発生したアークを効果的に消去するように、図１４と同様に、可動側電極部４２側に配置することが好ましい。
【０１０５】
一般に、固定側シールド４３の内側に、それぞれリング形状の複数個の永久磁石を中心軸５２方向に配列し、隣接する永久磁石同士は同じ極性同士を互いに対向させて配置し、複数個の永久磁石のうちの少なくとも一つは傾斜コイルばねの内部に挿入され、当該傾斜コイルばねとともに環状のコイルばね接触子を構成するものであればよい。例えば、複数個の永久磁石がすべてコイルばね接触子の内部に配置される構成も可能である。なお、複数個の永久磁石における隣接する永久磁石間の間隙のうちの少なくとも一つは、上述したように、固定側アーク接触子４４における可動接触子５との接離点よりも中心軸５２方向の可動側電極部４２側に位置しまたはほぼ同じ位置にあることが望ましい（図１４参照）。次に、図１８を参照して、固定側シールド４３の内表面上に複数個のコイルばね接触子が設けられた構成例について説明する。
【０１０６】
図１８は、本実施の形態の変形例を示す図であり、固定側シールド４３の内表面上に例えば２個のコイルばね接触子４５ａ，４５ｃが中心軸５２方向に配列されている。コイルばね接触子４５ｃは、コイルばね接触子４５ａと同様の構成であり、コイルが巻回軸に対して傾斜して螺旋状に巻回され断面が楕円形状の傾斜コイルばね４６ｃと、この傾斜コイルばね４６ｃの内部に挿入されたリング形状の永久磁石４７ｃとからなり、固定側シールド４３の内周に形成された環状溝７２ｃ内に設置されている。また、コイルばね接触子４５ｃの永久磁石４７ｃのＮ極とコイルばね接触子４５ａの永久磁石４７ａのＮ極とが互いに対向している。すなわち、隣接する永久磁石間で同じ極性同士が突き合わされ対向して配置される。
【０１０７】
また、図１８に示すように、可動側電極部４２は、環状のコイルばね接触子６５ａ，６５ｂを備えている。コイルばね接触子６５ａ，６５ｂは、それぞれ可動側シールド４８の内周に沿って形成された環状溝７５ａ，７５ｂ内に設置され、可動側シールド４８および可動接触子５に接触して双方を導通する。また、コイルばね接触子６５ａは、傾斜コイルばね６６ａと、この傾斜コイルばね６６ａの内部に挿入されたリング６７ａとからなる。同様に、コイルばね接触子６５ｂは、傾斜コイルばね６６ｂと、この傾斜コイルばね６６ｂの内部に挿入されたリング６７ｂとからなる。コイルばね接触子６５ａ，６５ｂは、それぞれ図１４のコイルばね接触子６５と同じ構造である。図１８では、可動側電極部４２および固定側電極部４１のそれぞれのコイルばね接触子の個数を同数の２個とし、図１４の場合よりも個数を増やしているので、可動側電極部４２と固定側電極部４１との間に流れる電流量が大きい場合に好適である。
【０１０８】
本実施の形態によれば、コイルばね接触子を構成する傾斜コイルばねの内部にリング状の永久磁石を配置するようにしたので、永久磁石によってコイルばね接触子を環状に保持することができるとともに、省スペース化が実現されるという効果がある。
【０１０９】
図１０では、例えばチューリップ型の固定側主接触子７と永久磁石３３，３４とが中心軸５２方向に配列され、永久磁石３３，３４は固定側主接触子７よりも可動電極部２側に配置されている。これに対して、本実施の形態では、例えば図１８に示すように、永久磁石４７ａ，４７ｃはそれぞれコイルばね接触子４５ａ，４７ｃの内部に配置されているので、固定側電極部４１の中心軸５２方向の長さがより短くなる。
【０１１０】
また、本実施の形態によれば、例えば図１４に示すように、永久磁石４７ａ，４７ｂを固定側シールド４３の内側でかつ中心軸５２を中心として半径が可動接触子５の外径で規定される円筒状の領域５３の外側に配置するようにしたので、永久磁石４７ａ，４７ｂの配置位置が固定側シールド４３に近くなり、アークが固定側シールド４３に転流した場合でも、迅速にアークを回転駆動し消弧することができる。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、複数個の永久磁石（例えば永久磁石４７ａ，４７ｂ）は固定側電極部４１に設けられているが、固定側電極部４１および可動側電極部４２の少なくともいずれか一方の電極部に設ける構成が可能である。例えば、図１４において、コイルばね接触子６５のリング６７を永久磁石とし、このようなコイルばね接触子６５を複数個可動側電極部４２に設けることもできる。この場合、隣接するコイルばね接触子間で永久磁石の同極性同士を対向させるとともに、固定側電極部４１に設けるコイルばね接触子の個数を可動側電極部４２に設けるコイルばね接触子の個数と同数にすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上のように、本発明は、例えばガス絶縁開閉装置にて使用される電流開閉器として有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１，２１，２５，３０，４０，７０，９０  電流開閉器
２，４２  可動側電極部
３，２２，２６，３１，４１，７１，９１  固定側電極部
４  可動側主接触子
５  可動接触子
６，４８  可動側シールド
７  固定側主接触子
８，４４  固定側アーク接触子
９，１０，２３，２７，２８，３３，３４，４７ａ，４７ｂ，４７ｃ  永久磁石
８０，９２  永久磁石
１１  ケース
１２，３２，４３  固定側シールド
１５  可動側アーク接触子
４５ａ，４５ｃ，６５，６５ａ，６５ｂ  コイルばね接触子
４６ａ，４６ｃ，６６，６６ａ，６６ｂ  傾斜コイルばね
５６ｂ  頂部
５０  間隙
５２  中心軸
５３  領域
６０  アーク
６７，６７ａ，６７ｂ  リング
７２ａ，７２ｂ，７５，７５ａ，７５ｂ，８１  環状溝
７２ｆ  底面
７２ｄ  側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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